專利名稱：全機械式簡易斷相保護器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種斷相保護裝置，更具體地說，本實用新型涉及一種毋需任何電路，直接對斷相事故作出保護動作的，適用于諸如三相電機、變壓器的斷相保護開關。
在大量的電機燒毀事故中，發現有百分之七十左右系由斷相事故所致。因此，斷相保護技術引起人們的廣泛重視，經過長期研究和實踐，斷相保護技術日臻成熟、先進，誕生了許多類型的保護裝置，綜觀見諸報端雜志的斷相保護的各種方案可以發現，它們不外乎包括以下幾個環節斷相信號拾取電路、信號轉換與反饋網絡以及能夠發出執行動作指令的指令部分，這些斷相保護器可以通過改變電路的結構以適應各種不同的需要，尤其適合于大、中型電機的斷相保護。但是現有的斷相保護裝置本身所固有的不可克服的缺陷是電路結構復雜，安裝困難。此外，由于采用大量的元器件，因而誤動作時有發生，可靠性下降，抗干擾性能也不好(這一點對于晶體管型斷相保護裝置來說尤為嚴重)，自行損壞嚴重。因此，將這種成本昂貴、使用不便的斷相保護裝置應用于本身成本并不太高的小型電機上，顯然是不經濟的。
隨著工農業生產的飛速發展，尤其是我國農村經濟的迅猛增長，各種小型交流電機已越來越廣泛地被應用于生產中，而適合于小型電機的斷相保護裝置正是現有技術中的一個“缺門”。此外，由于許多電機用戶對電機須采取斷相保護措施這一點認識不夠，思想上不重視，而斷相保護裝置成本高、安裝麻煩等等一些不利因素更助長了這種不正確的想法。因而，盡管作了廣泛的宣傳甚至采取一定的行政干預手段，仍有許多用戶對采取斷相保護措施不以為然，造成了一些不必要的損失。
本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、成本低廉、安裝方便且具有廣泛的適用性的斷相保護裝置。
斷相事故雖然有諸多起因，但據人們多年的實踐經驗表明，電動機正常運行后，由于保險絲盒中一相保險絲熔斷從而造成二相大電流運轉而發生的斷相事故約占所有斷相事故的百分之八十。另一種情況是電網高壓變電站(所)控制器斷相。由于其他原因而發生的斷相事故為數甚微。因而，本實用新型的基本構思是針對上述兩種主要的斷相事故的成因－－即保險絲熔斷，直接采用具有一定機械強度的保險絲作為本斷相保護裝置的主要保護動作執行元件。其實現方式如下本實用新型包括三根具有一定機械強度的熔斷絲，三個分別具有一個常閉觸頭的機械式開關，所述的三個熔斷絲與所述的三個常閉觸頭分別串聯在二相電網電源與三相負載之間，本實用新型的還有一個特征在于，每個串聯在三相線路中的一相中的所述開關的常閉觸頭與串聯在其他兩相中的任一相中所述的熔斷絲通過上述機械式開關相連接，當該熔斷絲斷開時，與之聯動的機械式開關帶動與之相應的常閉觸頭斷開，使與之相應的一相線路斷開，從而起到了斷相保護的作用。
本實用新型免去了現有技術中的諸多環節，并且毋須采用任何電子元件或磁控元件，保護動作完全靠極其簡單的機械構件來完成，因而可靠性更高，動作更為迅速。
此外，由于本實用新型結構簡單、成本低廉、安裝接線方便，因而更容易為廣大三相負載用戶、尤其是農村用戶自覺地接受。
另外，通過對本實用新型所采用的熔斷絲以及開關的選擇，可以很方便地制成各種滿足不同負載需要的斷相保護器，這就使本實用新型具有廣泛的適用性。目前的金屬材料工業以及現有的高靈敏度的機械式開關均為此提供了可能。
本實用新型的一個伴隨的優點在于，它不僅可以單獨成形，也可方便地與現有的三相閘刀開關相復合。這種具有斷相保護功能的閘刀開關較之原來的產品成本增加甚微，因而，如果取后者而代之在社會上廣泛推廣使用的話，將獲得以前用宣傳、行政干預等手段所不能達到的效果。
本實用新型的具體實施方式
以及其他的一些優點將通過結合附圖對實施例的描述予以揭示，其中，
圖1為本實用新型的一個實施例的電原理圖；圖2a和2b為在本實用新型的一個實施例中，熔斷絲以及開關聯合控制三相線路通斷的機械動作原理圖；參見圖1，該圖為本實用新型的一個實施例的電原理圖。在本實施例中，包括三根具有一定機械強度的熔斷絲S1、S2和S3，三個分別具有一對常閉觸頭(3a，4a)、(3b，4b)、(3c，4c)的開關K1，K2，K3，S2和K1的觸頭(3a，4a)、S3和K2的觸頭(3b，4b)、S1和K3的觸頭(3c，4c)分別串聯后再分別通過三相閘刀開關的三端K4、K5K6與三相電網電源的A、B、C相相聯，從而為三相負載L提供電源。該負載可以是三相電機或變壓器，圖中所示的“Y”形接法也并非限定性的。如在闡述本實用新型的本質時業已說明的那樣，開關K1、K2、K3的觸點開合應受它們所在的一相線路外的另外兩相中的任一相線路中的熔斷絲控制。在本例中，K1、K2、K3的常閉觸頭分別受熔斷絲S1、S2、S3控制。這種控制在圖中用由熔斷絲S指向相應的常閉觸頭上的虛線及箭頭表示。圖1為電氣原理圖，其中只是示意性地畫出了開關的電氣控制原理，因而，從圖1中并不能看出開關的機械動作原理。圖2a和2b給出了本實用新型所采用的開關的一個實施例。
圖2a和2b示出了的本實用新型中開關K3的機械動作原理。它主要包括一可繞一固定軸2c轉動的“Z”形絕緣體1c，該“Z”形絕緣體1c的一端上固定有一導電動觸片3c，該動觸片3c與一靜觸片4c相接觸，該靜觸片4c以及動觸片3c組成一常閉觸頭，動觸片3c和靜觸片4c在通常情形下保持電接觸從而形成一常閉觸頭，它與熔斷絲S1一起串聯在三相電網電源的一相與三相負載的一相之間(如圖1所示)。一張緊的拉簧5c的一端固定在一固定柱6c上，另一端與“Z”形絕緣體1c相固定，使該“Z”形絕緣體1c產生一轉矩。“Z”連接體的另一端上固定有一個導電的固定柱7c，熔斷絲S3通過接線柱7c以及開關K2的常閉觸頭(4b，3b)串聯在B相線路中。熔斷絲S3處于張緊狀態，對“Z”形絕緣體1c產生一個轉矩，該轉矩與拉簧5c所產生的轉矩相平衡，從而，使絕緣體1c保持如圖2a所示的狀態，從而使動觸片3c和靜觸片4c保持電接觸，當熔斷絲S3熔斷從而造成B相線路斷開時，絕緣體1c原先的平衡狀態受到破壞，處于緊張狀態的拉簧5c收縮使絕緣體1c繞其固定轉軸2c轉動一定角度，從而使所述動觸片3c與靜觸片4c脫離電接觸，從而使K3的常閉觸頭(3c，4c)打開，C相也幾乎同時斷開 (整個動作執行過程只經歷很少的幾個環節，沒有任何信號拾取、反饋、發出指令等步驟)，從而迅速地完成斷相保護動作。其他兩相的開關的動作原理與此完全一致，在此不再贅述。圖1中，開關K1、K2、K3中的相同部件采用相同號碼并分別附以字母a、b、c表示。
應該指出，熔斷絲的選擇應視將本實用新型應用于什么樣的三相負載而定，并且應與所采用的拉簧相匹配，這可以通過理論計算和／或實驗測試予以選定。由于目前存在許多性能各異的金屬材料可供選擇，因而為本發明的廣泛的適用性提供了方便。
如不采用拉簧等彈性體所構成的開關，也可采用磁性開關。熔斷絲的張力與磁相互作用力平衡，從而使電器電源線路接通，而當熔斷絲斷開時，磁相互作用使線路斷開。諸如此類的方式不一而足，為廣大技術人員所熟知。
此外，還值得一提的是，由于本實用新型是建立在一種全新的構思之上的，因此，具體采用什么形式(比如采用什么樣的機械式開關)相對來說顯得并不重要，本說明書的側重點也不拘泥于這些細枝末節，給出的實施例只是一種有效而可行的實施方案，并非對本實用新型的限定。本實用新型的保護范圍應以權利要求書為準。
權利要求1.一種全機械式斷相保護裝置，其特征在于，它包括三根具有一定機械強度的熔斷絲，三個分別具有一個常閉觸頭的機械式開關，所述的三個熔斷絲與所述的三個常閉觸頭分別串聯在三相電網電源與三相負載之間，每個串聯在三相線路中的一相中的所述開關的常閉觸頭與串聯在其他兩相中的任一相中的所述熔斷絲通過上述機械式開關連接，當該熔斷絲斷開時，與之聯動的機械式開關帶動與之相應的常閉觸頭斷開，使與之相應的那一相線路斷開。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述常閉觸頭包括一個相互接觸的動觸片和一靜觸片，其中所述動觸片可以相對于所述靜觸片運動；一個一端與所述熔斷絲的一端相固定，另一端與所述可動觸片相固定的彈性體；當所述熔斷絲斷開時，與其相應的所述動觸片即與所述靜觸片脫開。
3.根據權利要求2所述的裝置，其中，所述彈性體為一拉簧。
專利摘要一種全機械式斷相保護裝置，它簡單地由三個熔斷絲以及三個機械式開關所構成，當其中一根熔斷絲斷開而造成斷相事故發生時，該熔斷絲即通過所述三個開關中的一個使另一相線路也同時斷開。本實用新型免去了現有技術中的諸多環節，并且毋須采用任何電子元件或磁控元件，可靠性高，動作迅速。由于本實用新型結構極其簡單，且安裝方便，因而特別適宜于在廣大農村、小企業中推廣應用。本實用新型還可方便地與現有的三相閘刀開關復合，以一種極其經濟有效的手段完全消除對三相電器的有意或無意的不合理使用，帶來極大的社會和經濟效益。
文檔編號H02H3/253GK2039475SQ8721133
公開日1989年6月14日 申請日期1987年10月30日 優先權日1987年10月30日
發明者王振根 申請人:王振根